Akım kaynaklı çevirgece dayalı endüksiyon fırını için güç kalitesi kompanzasyon sistemlerinin modellenmesi ve analizi

Güç elektroniği teknolojisindeki gelişmelerle birlikte yüksek güçlü çevirgeçler birçok endüstriyel uygulamada kullanılmaktadır. Bu yüksek güçlü çevirgeçler, birçok endüstriyel uygulamada elektrik enerjisinin verimli kullanılmasını ve önemli proses kontrol özellikleri sağlamaktadırlar. Çevirgeçlerin bu avantajlarının yanında, bu çevirgeçler elektrik güç sistemlerinde çeşitli güç kalitesi problemlerine yol açan lineer olmayan yük karakteristiği göstermektedirler.Endüksiyonla hurda çelik eritme fırınları yüksek güçlü çevirgeçlerin kullanıldığı endüstriyel uygulamalara bir örnektir. Yüksek güçlü endüksiyon fırınlarında kullanılan güç ünitesi genellikle 12 veya daha yüksek darbeli tam kontrollü doğrultucudan, akım kaynaklı çevirgeçten ve paralel bağlı rezonans tank devresinden oluşmaktadır. Akım kaynaklı çevirgece dayalı endüksiyon fırının (AKÇ-EF) avantajlarının yanında bu fırınlar zamanla değişen harmonik ve araharmonik gibi güç kalitesi sorunlarına yol açmaktadır. Ayrıca bu yüksek güçlü fırınlar zayıf elektrik şebekelerine bağlandıklarında, elektrik şebekesinde gerilim dalgalanmalarına ve kırpışma sorunlarına sebep olmaktadırlar.Bu tez çalışmasında, AKÇ-EF' nin zamanla değişen harmoniklerini ve araharmoniklerini incelemek ve bu güç kalitesi problemlerine çözüm bulmak için fırının PSCAD/EMTDC simülasyon programında modeli oluşturulmuştur. Fırının güç kalitesi problemlerinin çözümü için pasif ve aktif filtreleme yöntemleri incelenmiştir. Pasif filtreleme yöntemlerinde, AKÇ-EF' nin güç kalitesi problemlerinin çözümü için tek frekansa ayarlanmış pasif filtre, C-Tipi filtre ve geniş band geçiren filtre tasarlanmıştır. Aktif filtreleme yöntemlerinde ise AKÇ-EF' nin güç kalitesi problemlerinin çözümü için paralel aktif güç filtresi (AGF)-paralel pasif filtre topolojisi ve paralel pasif filtre ile seri bağlanmış AGF topolojisi kullanan melez AGF' leri tasarlanmıştır. Bu pasif filtrelerin ve melez AGF' lerinin kompanzasyon performansları PSCAD/EMTDC simülasyon programında modellenerek incelenmiştir.